化学如何巧学-16矿坑为什么会变成死亡之湖2?
今天的课要从煮汤这件事讲起。汤的主要成分是水,但是却比水好喝。想要得到一锅好喝的汤,要在锅里倒水,再把食材放进去煮一段时间。这样一来原本没有什么味道的水变成了好喝的汤。
这个过程的实质是食物当中一些会带来味觉刺J的分子跑到了水里,这个现象叫做溶解。很多物质在水里都会溶解,而加热会让它们溶解的更快。化学家把溶解的物质叫溶质,把水叫溶剂。溶质的分子均匀分散到溶剂的分子当中,得到的就是溶液。你见过的澄清石灰水和稀盐酸都是化学中常见的溶液。
说到溶液,有一点要注意,那就是真正的溶液应该是透明的。不过咱们煮出来的汤却常常是浑浊的,甚至呈现乳白色。这是因为汤里还存在着很多不透明的小颗粒,比如脂肪的小颗粒,严格来说,我们不能把这样的汤叫溶液,而叫做浊液。这个过程也不能叫溶解,而要叫分散。水能溶解和分散别的物质,这个特点很有用,但有时候也会带来非常糟糕的后果。
几年前,美国就发生过一次悲剧。那是2016年的冬天,有一群雪雁正在由北往南迁徙,在迁徙的途中,他们需要寻找一个落脚点临时休息,他们发现地面上正好有一片平静湖水,看起来很适合休息。很可惜,这并不是一个湖,而是一个矿坑。更准确的说,这是一个被废弃超过30年的铜矿。如今这里已经积累了300米深的雨水,看起来很像是一个湖,更糟糕的是,雨水溶解了矿坑当中的有毒物质,变成了有毒物质的溶液。经过长达30年的溶解,这里的水已经变成剧毒的毒药。那是一个没有月亮的夜晚,大概一万只雪雁悄无声息的落在湖里,准备休息一会儿。第二天继续踏上迁徙的旅途,但是他们再也没有能够飞起来,全都死于矿坑里有毒的溶液。
雪雁的悲剧震惊了世界,科学家们发出了警告,水是可以流动的,所以有毒的溶液有可能流动扩散出去,造成更大的悲剧。怎么办呢?只有想办法净化水,把水里的污染物弄出来。假如污染物没有溶解,只是是分散成分子形成浊液,进化起来就比较容易。浊液里的物质太大,只要放置一段时间,大部分东西都会自己沉到下面或者浮到上面。没喝完的汤在冰箱里放一段时间,也会出现这样的情况。有一种叫明矾的化学物质能加快这个过程。明矾溶解在水里会产生胶状物,这些胶状物能吸附水中的污染物,让他们更快的和水分开……